SY_T 7060-2016海底管道稳定性设计.pdf

ICS 75.180.10E 94SY备案号：53476—2016中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 7060—2016海底管道稳定性设计On-bottom stability design of submarine pipelines2016－01－07 发布2016一06－01实施国家能源局发布 SY/T 7060—2016目次前言1总则-1.1 引言1.2目的1.3与其他规范的关系1.4安全理念1.5符号2设计2.1失效概率2.2荷载组合2.3重量计算2.4抗力计算2.5设计准则3设计方法3.1总则3.2水中垂向稳定性3.3海床上和埋设的垂向稳定性3.4动态横向稳定性分析3.5通用横向稳定性方法173.6绝对横向稳定性方法..204补充说明· 244.1· 24自由悬跨4.2缓解措施: 264.3· 26弧形铺设4.4. 26海床稳定性4.5砂土液化· 27· 29附录A（资料性附录）黏土的稳定性曲线........:38附录B (资料性附录)碳酸盐土壤40参考文献 SY/T 7060—2016前言本标准按照GB/T1.1--2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准等同采用 DNV-RP-F109 On-bottom stability design of submarine pipelines（2007 年版，2009年修订)。为便于使用，本标准计量单位以我国法定计量单位为主，英制单位的相应值标注在括号中。本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：中海油研究总院。本标准主要起草人：曹静、贾旭、沙勇、周巍伟、李丽玮、黄俊、罗世勇、赵冬岩、孙国民、李庆、冯现洪。II SY/T 7060—2016海底管道稳定性设计1总则1.1引言本标准为海底管道在波流联合作用下的在位稳定性设计标准。本标准基于技术发展和工程经验。本标准中采用的基本原理与大多数公认的规则相一致，反映了必威体育精装版技术和研究成果。在安全水平足够的前提下也可采用其他数据和方法。1.2目的本标准目的是为受波流联合作用的海底管道在位稳定性设计提供设计准则和指南。1.3与其他规范的关系本标准符合DNV-OS-F101《海底管道系统》（2000版），可作为国家法规相关内容的补充。若本标准与DNV其他规范要求发生冲突，以必威体育精装版修订的规范为准。若本标准要求和非DNV规范要求发生冲突，以本标准要求为准。1.4安全理念本标准采用的安全理念与DNV-OS-F101中的第2章相一致。采用荷载抗力系数设计法（LRFD）进行海底管道稳定性设计，确保海底管道不会由于水动力荷载而产生过度位移。对于绝对稳定性准则，使用基于可靠性的方法对安全系数进行校正，以达到可接受的失效概率。对于其他设计准则，基于工程判断推荐安全等级，以获得与业界实践一致的安全水准。1.5符号1.5.1#拉丁文符号Ap包括涂层的管外径截面积，A,=元D2/4；Aw——水质点的轨道半径，Aw=KD/2元；b管子单位长度的浮力，b=Pw8元D2/4；d-一水深；dso一平均粒径；Q包括涂层的管子外径；重力加速度，宜取9.81m/s²；gG传递函数；-G。土壤（黏土）强度参数，G=；DYsG土壤（砂）密度参数，G=gPw1 SY/T 7060—-2016水平水动力（拖电和惯性）荷载；FvFz垂直水动力（升力）荷载；FR被动土抗力，参考公式（3-23）；管子与土壤间的垂直接触力，参考公式（3-24）；FcHs有义波高；H*最大波高；K,-等效砂粒粗糙度参数，K=2.5dso；02= k .tanh(k-d) ;k波数，规定为g-设计振荡与设计谱的周期比值，k.=T/T，；ki单单一设计振荡和设计谱的振动速度幅值比值，k,=U/Us；ku单一设计振荡与设计谱的稳定速度分量比值；kyK-有效的KC数，K=U·T/D；设计振荡的KC数，K=U·TID；K*Ws有效重量参数，L=L0.5pw.D.U? ;Ws与设计振荡相关的重量参数，L=L*0.5pw · D. (U +V*)设计波谱下的稳定流速与波浪振荡流速比值，M=VIUs；M--单一设计振动的稳定流速与振荡流速的比值，M=V/U；M*M.n阶谱矩；Us.谱的加速度因子，N=N-gT.荷载折减系数；rtot管子沉降产生的荷载折减系数；rpen挖沟产生的荷载折减系数；rtr渗透性海床产生的荷载折减系数；perm波谱方向性和扩散性产生的折减系数；Rb波谱扩散指数；管子比重，S=（ws+b）/b；Sg黏土的不排水剪切强度；Su相对粒径密度；sSnn波浪谱密度；T.谱的平均上跨零周期，T=2元/M。/M，；T,设计谱谱峰周期；T.参考周期，T=d/g；T单一设计振荡周期；Uw波浪诱导的水质点速度；Us垂直管道的设计波谱振荡速度（有效振幅）